DE10222620A1 - Method for processing electrical components, in particular for processing semiconductor chips and electrical components, and device for carrying out the method - Google Patents
Method for processing electrical components, in particular for processing semiconductor chips and electrical components, and device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zum Verarbeiten von elektrischen Bauteilen, insbesondere zum Verarbeiten von Halbleiterchips sowie elektrischen Bauelementen, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a novel method for processing electrical components, in particular for processing semiconductor chips and electrical components, and a device for performing the method.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 27. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a device according to the preamble of claim 27.
Bekannt ist die Herstellung von Halbleiterchips im Mehrfachnutzen, d. h. auf einem Halbleiterwafer, der dann für die weitere Verarbeitung der Halbleiterchips auf einem Träger, d. h. auf einer in einem Tragrahmen eingespannten Tragfolie (Blue-Foil) wieder lösbar befestigt wird. Anschließend wird der Wafer in die einzelnen Halbleiterchips zertrennt, und zwar derart, daß diese Halbleiterchips weiterhin an der Tragfolie haften. The manufacture of semiconductor chips in multiple use is known, i. H. on one Semiconductor wafer, which is then used for further processing of the semiconductor chips on a Carrier, d. H. on a carrier foil (blue foil) clamped in a carrier frame again is releasably attached. The wafer is then inserted into the individual semiconductor chips separated, in such a way that these semiconductor chips continue to adhere to the carrier film.
Die weitere Verarbeitung der Halbleiterchips erfolgt nach der bisherigen Technik beispielsweise in sogenannten Die-Bondern in der Weise, daß diese Chips jeweils einzeln mittels eines Pick-Up-Elementes von der Tragfolie abgenommen und dann auf einen "zweiten" Träger abgesetzt werden, der beispielsweise von einem Lead-Frame oder einem in diesem Lead-Frame angeordneten Substrat gebildet ist. Für das Pick-Up- Element sind dabei Bewegungshübe in wenigstens zwei Achsrichtungen erforderlich, nämlich ein Transporthub in horizontaler Richtung zwischen dem Halbleiterwafer und dem zweiten Träger sowie am Anfang und Ende dieses Transporthubes jeweils ein vertikaler Hub zum Fassen und Abnehmen eines Halbleiterchips von der Tragfolie bzw. zum Ablegen des jeweiligen Halbleiterchips auf den zweiten Träger. The further processing of the semiconductor chips takes place according to the previous technology for example in so-called die bonders in such a way that these chips each individually removed from the carrier film by means of a pick-up element and then opened a "second" carrier are set off, for example from a lead frame or a substrate arranged in this lead frame is formed. For the pick-up Element movement strokes in at least two axial directions are required, namely a transport stroke in the horizontal direction between the semiconductor wafer and the second carrier as well as at the beginning and end of this transport stroke vertical stroke for gripping and removing a semiconductor chip from the carrier foil or for placing the respective semiconductor chip on the second carrier.
Ein Abarbeiten eines Halbleiterwafers, d. h. ein Übertragen der dort in mehreren Reihen vorgesehenen Halbleiterchips an dem zweiten Träger mit hoher Leistung (Anzahl der übertragenen Halbleiterchips je Zeiteinheit) ist nach der bisherigen Technik nur durch sehr schnelle Bewegungen des Pick-Up-Elementes möglich, insbesondere auch unter Berücksichtigung des relativ langen Transporthubes, wobei allein schon aus Gründen der Massenbeschleunigung einer Steigerung der Leistung durch Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit Grenzen gesetzt sind. Processing a semiconductor wafer, i. H. a transferring there in several Rows of semiconductor chips provided on the second carrier with high power (Number of semiconductor chips transferred per unit of time) is according to the previous one Technology only possible through very fast movements of the pick-up element, in particular also taking into account the relatively long transport stroke, whereby if only for the sake of accelerating mass, an increase in performance limits are set by increasing the working speed.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung aufzuzeigen, bei dem bzw. bei der das Abarbeiten von auf einer Tragfolie lösbar gehaltenen elektrischen Bauteilen mit wesentlich höherer Leistung möglich ist. The object of the invention is to demonstrate a method and a device the or in which the processing of detachably held on a carrier film electrical components with much higher performance is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung ist entsprechend Patentanspruch 27 ausgeführt. To achieve this object is a method according to claim 1 educated. A device is designed according to claim 27.
"Elektrische Bauteile" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Halbleiterchips, die auf einer in einem Tragrahmen gehaltenen Tragfolie (Blue-Foil) lösbar vorgesehen und durch Zertrennen eines Halbleiterwafers gehalten sind und hierbei eine Chip- Anordnung auf der Tragfolie bilden, die in der Anordnung der Chips im Wafer entspricht, und zwar in mehreren, parallel zueinander angeordneten und sich in einer Achsrichtung erstreckenden Reihe. For the purposes of the invention, “electrical components” are in particular semiconductor chips that releasably provided on a carrier foil (blue foil) held in a carrier frame and are held by cutting a semiconductor wafer and thereby a chip Form the arrangement on the carrier film, which in the arrangement of the chips in the wafer corresponds, namely in several, arranged parallel to each other and in one Axis extending row.
Bauteile im Sinne der Erfindung sind aber auch weiterhin elektrische Bauelemente, insbesondere auch solche, die jeweils von einem Halbleiterchip mit einem durch Umspritzen erzeugten Gehäuse, beispielsweise Kunststoffgehäuse bestehen und die beispielsweise ebenfalls im Mehrfachnutzen unter Verwendung eines gemeinsamen Halbleiterwafers gefertigt und nach dem Auflegen auf die Tragfolie in die einzelnen Bauteile zertrennt werden. Components in the sense of the invention are still electrical components, in particular also those that each have a semiconductor chip with a through Injection-molded housing, for example plastic housing, and the for example, also in multiple use using a common Semiconductor wafers manufactured and after placing on the carrier film in the individual Components are separated.
"Verarbeiten" oder "Bearbeiten" bedeutet im Sinne der Erfindung im einfachsten Fall das Übertragen der elektrischen Bauteile von der Tragfolie auf den zweiten Träger in einer "Pick- and Place-Operation" unter Verwendung eines Pick-Up-Elementes, welches hierfür zwischen der Tragfolie und dem zweiten Träger bewegt wird. "Processing" or "processing" means in the simplest case in the sense of the invention the transfer of the electrical components from the carrier film to the second carrier in a "pick and place operation" using a pick-up element, which is moved between the carrier film and the second carrier for this purpose.
"Zweiter Träger" bedeutet im Sinne beispielsweise die Transportfläche eines geeigneten Transportelementes oder aber jede andere, geeignete Träger, auf dem die Bauteile abgelegt werden. "Second carrier" means, for example, the transport area of one suitable transport element or any other suitable carrier on which the Components are stored.
"Abarbeiten der ersten Reihen" bedeutet im Sinne der Erfindung, daß die elektrischen Bauteile bzw. die Gruppen dieser Bauteile jeweils den einzelnen, auf der Tragfolie gebildeten Reihen nacheinander entnommen werden, und zwar bevorzugt derart, daß in den aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten oder Arbeitshüben die Bauteile einer neuen, ersten Reihe erst dann übertragen werden, wenn die Bauteile vorausgehender Reihen bereits vollständig auf dem zweiten Träger übertragen wurden. "Processing the first rows" means in the sense of the invention that the electrical Components or the groups of these components each the individual, on the carrier film formed rows are removed one after the other, preferably in such a way that in the successive work steps or strokes the components of one new, first row can only be transferred if the components are more previous Rows have already been completely transferred to the second carrier.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in jedem Arbeitshub mehrere Bauteile gleichzeitig unmittelbar der Tragfolie als Gruppe entnommen und auf den zweiten Träger abgelegt werden, und zwar vorzugsweise durch eine elektronische Steuereinrichtung derart, daß die Bauteile auf dem zweiten Träger wenigstens eine zweite Reihe bildenden, in der die Bauteile dann vorzugsweise in gleichen Abständen aufeinander folgen. The peculiarity of the method according to the invention is that in each Working stroke of several components at the same time directly on the carrier film as a group removed and placed on the second carrier, preferably by an electronic control device such that the components on the second Carrier forming at least a second row, in which the components are then preferably follow each other at equal intervals.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments explained. Show it:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht einen Tragrahmen mit einer Tragfolie und mit einer Vielzahl von auf dieser Tragfolie angeordneten Bauteilen in Form von Halbleiterchips sowie die von der Tragfolie mittels einer Pick-Up- Einheit abgenommenen und in mehreren Reihen auf einen Transporteur abgesetzten Halbleiterchips; Fig. 1 in a simplified representation and in plan view a support frame with a carrier film and with a plurality of components arranged on this carrier film in the form of semiconductor chips and the semiconductor chips removed from the carrier film by means of a pick-up unit and deposited in several rows on a transporter ;
Fig. 2 in vereinfachter Darstellung und im Vertikalschnitt die Pick-Up-Einheit sowie die Stößeleinheit einer Arbeitsstation zum Durchführen des Verfahrens der Fig. 1, d. h. zum Abnehmen jeweils einer Gruppe von mehreren Halbleiterchips von der Tragfolie (Blue-Foil) und zum Absetzen dieser Gruppe auf das Transportelement; Fig. 2 in a simplified representation and in vertical section, the pick-up unit and the plunger unit of a work station for performing the method of Fig. 1, ie for removing a group of several semiconductor chips from the carrier foil (blue foil) and for depositing them Group on the transport element;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Arbeitsstation der Fig. 2 in einer senkrecht zur Fig. 2 verlaufenden Schnittebene; Fig. 3 is a vertical section through the workstation of Figure 2 in a plane perpendicular to the Figure 2 section plane..;
Fig. 4 in Einzeldarstellung den Pick-Up-Kopf der Pick-Up-Einheit der Fig. 2 und 3; FIG. 4 shows in detail view, the pick-up head of the pick-up unit of Figures 2 and 3.
Fig. 5 in einer Darstellung ähnlich Fig. 2 eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung; FIG. 5 shows a further possible embodiment of the invention in a representation similar to FIG. 2;
Fig. 6 und 7 in Darstellungen die Fig. 2 und 3 eine weitere mögliche Ausführungsform mit einer gegenüber den Fig. 2 und 3 geänderten Ausbildung der Stößeleinheit; . Figs. 6 and 7 in the representations of Figures 2 and 3 shows another possible embodiment with respect to Figures 2 and 3 modified embodiment of the plunger unit.
Fig. 8 in vereinfachter perspektivischer Funktionsdarstellung eine Arbeitsstation ähnlich den Fig. 2 und 3, zusammen mit den an dieser Arbeitsstation anschließenden Transportelement und einem an das Transportelement über eine Wendestation anschließenden weiteren Transporteur oder Transportelement. Fig. 8 is similar simplified perspective view of a workstation function Figs. 2 and 3, together with the adjoining this workstation transport element and a turning station subsequent to the transport element further feed or transport element.
In den Figuren ist 1 ein Halbleiterwafer, der in eine Vielzahl von Halbleiterchips 2 (integrierte Schaltkreise oder Bauelemente) getrennt und auf einer Tragfolie 3 angeordnet ist, die ihrerseits in einem Tragrahmen 4 gehalten ist. In the figures, 1 is a semiconductor wafer which is separated into a multiplicity of semiconductor chips 2 (integrated circuits or components) and is arranged on a carrier film 3 , which in turn is held in a carrier frame 4 .
Durch Spannen der Tragfolie 3 an ihrem im Tragrahmen 4 gehaltenen Umfangsbereich sind die Halbleiterchips 2 jeweils voneinander beabstandet, bilden aber auf der Tragfolie 3 eine Anordnung, in der die Halbleiterchips 2 in mehreren Reihen R1-Rn und in mehreren Spalten angeordnet sind, und zwar der ursprünglich kreisscheibenförmigen Ausbildung des Wafers 1 entsprechend derart, daß die Reihen R1-Rn sowie die hierzu senkrecht verlaufenden Spalten jeweils unterschiedliche Länge aufweisen, und zwar in der Form, daß die Länge der Spalten und Reihen zum Mittelpunkt des Wafers 1 bzw. der Chip-Anordnung zunimmt. By tensioning the carrier film 3 on its circumferential region held in the carrier frame 4 , the semiconductor chips 2 are spaced apart from one another, but form an arrangement on the carrier film 3 in which the semiconductor chips 2 are arranged in a plurality of rows R1-Rn and in a plurality of columns, specifically that originally circular disk-shaped design of the wafer 1 in such a way that the rows R1-Rn and the columns running perpendicular thereto have different lengths, namely in the form that the length of the columns and rows to the center of the wafer 1 or the chip arrangement increases.
Mit Hilfe einer in der Fig. 1 nicht dargestellten, aber in den nachfolgenden Figuren allgemein mit 5 bzw. 5a, 5b bezeichneten Pick-Up-Einheit werden die Halbleiterchips 2 von der Tragfolie 3 abgenommen und auf einen in der Fig. 1 allgemein mit 6 bezeichneten Transporteur aufgesetzt, der zum Transportieren von Halbleiterchips geeignet ist und hierfür unterschiedlichste Ausbildung aufweisen kann, beispielsweise auf einem Transporteur, der von einer selbstklebenden bandförmigen Folie gebildet ist oder von einem Transportband, auf dem die Halbleiterchips 2 durch ein Vakuum gehalten sind usw. Die Pick-Up-Einheit 5, 5a oder 5b ist Bestandteil einer Arbeitsstation 7 mit dem Transportelement 6 werden die Halbleiterchips 2 von dieser Arbeitsstation bzw. von dem Tragrahmen 4 mit der Tragfolie 3 wegtransportiert und einer weiteren Verwendung zugeführt, wie dies mit dem Pfeil A angedeutet ist. The semiconductor chips 2 are removed from the carrier film 3 with the aid of a pick-up unit, which is not shown in FIG. 1, but is generally designated 5 or 5a, 5b in the following figures, and onto a carrier 6 in FIG. 1, generally 6 designated conveyor, which is suitable for transporting semiconductor chips and can have a wide variety of training, for example on a conveyor which is formed by a self-adhesive tape-shaped film or by a conveyor belt on which the semiconductor chips 2 are held by a vacuum, etc. The pick -Up unit 5 , 5 a or 5 b is part of a work station 7 with the transport element 6 , the semiconductor chips 2 are transported away from this work station or from the support frame 4 with the support film 3 and a further use, as indicated by the arrow A. is indicated.
Zur Vereinfachung der Darstellung und zur besseren Erläuterung sind in den Fig. 3 senkrecht zueinander verlaufende Raumachse angegeben, nämlich die X-Achse, die Y- Achse und die Z-Achse, von denen die X-Achse und Y-Achse horizontale Achsen sind und die horizontale X-Y-Ebene definieren, während die Z-Achse die vertikale Achse ist. To simplify the illustration and for a better explanation, the spatial axis extending perpendicular to one another is shown in FIG. 3, namely the X axis, the Y axis and the Z axis, of which the X axis and Y axis are horizontal axes and define the horizontal XY plane, while the Z axis is the vertical axis.
Die Tragfolie 3 und damit auch der auf dieser Tragfolie angeordnete Wafer 1 sind in der horizontalen X-Y-Ebene angeordnet. The carrier film 3 and thus also the wafer 1 arranged on this carrier film are arranged in the horizontal XY plane.
Die Transportebene des Transportelementes 6, auf der die Halbleiterchips 2 angeordnet sind, ist ebenfalls die Horizontale X-Y-Ebene. Die Transportrichtung A des Transportelementes 6 verläuft bei der dargestellten Ausführungsform parallel zur Y- Achse. The transport plane of the transport element 6 , on which the semiconductor chips 2 are arranged, is also the horizontal XY plane. The transport direction A of the transport element 6 runs parallel to the Y axis in the embodiment shown.
Die Halbleiterchips 2 werden auf dem Transportelement 6 bzw. auf der dortigen Transportebene derart abgesetzt, daß sie dort mehrere, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt sieben parallel zur Transportrichtung A und parallel zueinander verlaufende Reihen von Halbleiterchips 2 bilden, und zwar vorzugsweise geschlossene Reihen, wobei jedem Halbleiterchips 2 in einer Reihe senkrecht zur Transportrichtung, d. h. in der X-Achse ein Halbleiterchip 2 einer benachbarten Reihe benachbart liegt, d. h. die Halbleiterchips 2 auf dem Transportelement 6 in Richtung der X-Achse verlaufenden Spalten mit je sieben Halbleiterchips 2 angeordnet sind. Die Besonderheit der Arbeitsstation 7 bzw. des mit dieser Station durchgeführten Verfahrens besteht zum einen darin, daß die Halbleiterchips 2 auf kurzem Wege von dem Wafer 1 auf das Transportelement 6 übertragen werden, zum anderen aber darin, daß diese Übertragung derart erfolgt, daß jeweils mehrere Halbleiterchips 2 jeweils in einer Reihe R1-Rn als Gruppe in einem Arbeitsgang der Tragfolie 3 entnommen und auf das Transportelement 6 abgesetzt werden, wofür das Pick-Up-Element 5, 5a, 5b zumindest eine hin- und hergehende Bewegung in Richtung der Y-Achse (Horizontalhub Hy) sowie einen Vertikalhub (Vz) in der Z-Achse zum Abnehmen der Gruppe von Halbleiterchips 2 von der Tragfolie 3 an dem einen Ende des Horizontalhubes Hy sowie einen Vertikalhub (V'z) in der Z-Achse zum Ablegen der Gruppe von Halbleiterchips 2 auf dem Transportelement 6. Der horizontale Hub Hy ist dabei parallel zur Transportrichtung A. Bei der dargestellten Ausführungsform werden in jedem Arbeitshub des Pick-Up-Elementes 5 jeweils sechs Halbleiterchips 2 von der Tragfolie 3 abgenommen und anschließend auf das Transportelement 6 abgelenkt. The semiconductor chips 2 are placed on the transport element 6 or on the transport plane there in such a way that they form a plurality of rows of semiconductor chips 2 , that is to say a total of seven rows parallel to the transport direction A and parallel to one another in the embodiment shown, preferably closed rows, whereby each semiconductor chip 2 in a row perpendicular to the transport direction, ie in the X-axis a semiconductor chip 2 is adjacent to an adjacent row, ie the semiconductor chips 2 are arranged on the transport element 6 in the direction of the X-axis, each with seven semiconductor chips 2 . The peculiarity of the work station 7 or the method carried out with this station is, on the one hand, that the semiconductor chips 2 are transferred over a short distance from the wafer 1 to the transport element 6 , but, on the other hand, that this transfer takes place in such a way that several each Semiconductor chips 2 are removed in a row R1-Rn as a group in one operation of the carrier film 3 and placed on the transport element 6 , for which the pick-up element 5 , 5 a, 5 b at least one reciprocating movement in the direction of Y-axis (horizontal stroke Hy) and a vertical stroke (Vz) in the Z-axis for removing the group of semiconductor chips 2 from the carrier film 3 at one end of the horizontal stroke Hy and a vertical stroke (V'z) in the Z-axis Depositing the group of semiconductor chips 2 on the transport element 6 . The horizontal stroke Hy is parallel to the transport direction A. In the embodiment shown, six semiconductor chips 2 are removed from the carrier film 3 in each working stroke of the pick-up element 5 and then deflected onto the transport element 6 .
Die Arbeitsstation 7 besitzt u. a. auch eine Halterung 8, in der der Tragrahmen 4 angeordnet ist und mit der dieser Tragrahmen so ausgerichtet wird, daß die Reihen R1 -Rn nicht in der Y-Achse und die zugehörigen Spalten in der X-Achse erstrecken und außerdem jede auf dem Transportelement 6 gebildete Reihe R'1-R'n achsgleich mit einer Reihe R1-Rn auf der Tragfolie 3 vorgesehen ist. Das Ausrichten des Tragrahmens 4 und damit des Wafers 1 erfolgt mittels einer ein Kamera-System sowie eine Bildverarbeitung aufweisenden Elektronik 9. Mit dem Kamerasystem der Elektronik 9 wird die Ausbildung des Wafers 1 bzw. die Anordnung der Halbleiterchips 2 auf der Tragfolie 3 erfaßt. Weiterhin wird mit dem Kamerasystem auch diejenigen Halbleiterchips bzw. deren Lage erfaßt und in einem Speicher der Elektronik 9 gespeichert, die in einem vorausgegangenen Prüfvorgang des Wafers 1 als nicht brauchbar festgestellt und entsprechend mit einer Markierung 10 versehen wurden. The workstation 7 also has a holder 8 , in which the support frame 4 is arranged and with which this support frame is aligned so that the rows R1 -Rn do not extend in the Y-axis and the associated columns in the X-axis and also each row R'1-R'n formed on the transport element 6 is provided coaxially with a row R1-Rn on the carrier film 3 . The alignment of the support frame 4 and thus of the wafer 1 takes place by means of electronics 9 having a camera system and image processing. With the camera system of the electronics 9 , the formation of the wafer 1 or the arrangement of the semiconductor chips 2 on the carrier film 3 is detected. Furthermore, the camera system also detects those semiconductor chips or their position and stores them in a memory of the electronics 9 , which were determined as unusable in a previous inspection process of the wafer 1 and were accordingly provided with a marking 10 .
Mit Hilfe der Steuerelektronik 9 wird die Bewegung der Pick-Up-Einheit 5 derart gesteuert, daß die auf dem Transportelement 6 abgelegten Gruppen 2' vom Halbleiterchips 2 jeweils die geschlossenen R'1-R'n bilden. Bei der in den Fig.1-3 wiedergegebenen Ausführungsform ist die Pick-Up-Einheit 5 so ausgebildet, daß mit ihr in jedem Arbeitsgang jeweils nur Halbleiterchips 2 einer bestimmten Reihe R1-Rn von der Tragfolie 3 abgenommen werden. Um dennoch auf dem Transportelement 6, welches sich fortlaufend in Transportrichtung A getaktet bewegt, mehrere Reichen R'1-R'n zu bilden, ist die Pick-Up-Einheit 5 so ausgebildet, daß sie zusätzlich zu dem Horizontalhub Hy in der Transportrichtung A auch einen Horizontalhub Hx quer zur Transportrichtung ausführen kann. Die markierten fehlerhaften Halbleiterchips 2 werden bei dem dargestellten Verfahren ebenfalls auf das Transportelement 6 abgelegt und erst in einem späteren Verfahrensschritt veranlaßt durch die Steuerelektronik 9, in deren Speicher auch die Position der markierten, fehlerhaften Halbleiterchips auf dem Transportelement 6 abgelegt ist, entfernt. With the help of the control electronics 9 , the movement of the pick-up unit 5 is controlled in such a way that the groups 2 'of the semiconductor chips 2 deposited on the transport element 6 each form the closed R'1-R'n. In the embodiment shown in FIGS. 1-3, the pick-up unit 5 is designed such that only semiconductor chips 2 of a specific row R1-Rn are removed from the carrier foil 3 in each work step. In order to nevertheless form several regions R'1-R'n on the transport element 6 , which moves continuously clocked in the transport direction A, the pick-up unit 5 is designed such that, in addition to the horizontal stroke Hy in the transport direction A can also perform a horizontal stroke Hx transverse to the direction of transport. The marked faulty semiconductor chips 2 are also deposited on the transport element 6 in the method shown and are only triggered in a later method step by the control electronics 9 , in whose memory the position of the marked faulty semiconductor chips on the transport element 6 is also stored.
Um trotz unterschiedlicher Länge der Reihen R1-Rn die Reihen R'1-R'n auf dem Transportelement 6 zu bilden, in denen (Reihen) die Halbleiterchips 2 dicht aneinander anschließen, weist zumindest der Horizontalhub Hy eine unterschiedliche, durch die Steuerelektronik 9 gesteuerte Länge auf, d. h. der Anfang und das Ende dieses Hubes Hy beim Abnehmen der Gruppe 2' von der Tragfolie 3 und beim Ablegen der betreffenden Gruppe 2' auf dem Transportelement 6 sind durch die Steuerelektronik 9 unter Berücksichtigung der Form des Wafers bzw. der Anordnung der Halbleiterchips 2 auf der Tragfolie 3 gesteuert, so daß sich die durchgehenden Reihen R'1-R'n ergeben. Das Steuerprogramm der Steuerelektronik 9 ist beispielsweise so ausgebildet, daß beim Abarbeiten der Einzelnen Reihen R1-Rn jeweils in jedem Arbeitshub die maximal mögliche Anzahl von Halbleiterchips 2 der Tragfolie 3 entnommen und auf das Transportelement 6 abgesetzt wird und in einem abschließenden Arbeitshub dann die noch verbleibenden Halbleiterchips bei der betreffenden Reihe R1-Rn. In order to form the rows R'1-R'n on the transport element 6 despite the different lengths of the rows R1-Rn, in which (rows) the semiconductor chips 2 connect tightly to one another, at least the horizontal stroke Hy has a different one, controlled by the control electronics 9 Length on, ie the beginning and the end of this stroke Hy when removing the group 2 'from the carrier film 3 and when placing the relevant group 2 ' on the transport element 6 are by the control electronics 9 taking into account the shape of the wafer or the arrangement of the Controlled semiconductor chips 2 on the carrier film 3 , so that the continuous rows R'1-R'n result. The control program of the control electronics 9 is designed, for example, such that when the individual rows R1-Rn are processed, the maximum possible number of semiconductor chips 2 of the carrier film 3 is removed in each working stroke and placed on the transport element 6 and then in a final working stroke the remaining ones Semiconductor chips in the relevant row R1-Rn.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist weiterhin der Halter 8 zum Abarbeiten der einzelnen Reihen R1-Rn in der X-Achse bewegbar. In the embodiment shown, the holder 8 can also be moved in the X axis for processing the individual rows R1-Rn.
Mit der gesteuert, unterschiedlichen Länge des Hubes Hy wird einerseits berücksichtigt, daß bei der Arbeitsstation 7 zum Abarbeiten der Reihen R1-Rn ein Vorschub B für den Tragrahmen 4 lediglich in der X-Achse vorgesehen ist, und daß die Reihen R1-Rn unterschiedliche Länge aufweisen, so daß sowohl bei dem Entnehmen der Halbleiterchips, als auch bei der Ablage dieser Chips bzw. der Gruppen 2' auf jeden Fall in der Y-Achse unterschiedliche Positionen von dem Pick-Up-Element angefahren werden müssen. The controlled, different length of the stroke Hy takes into account on the one hand that at the work station 7 for processing the rows R1-Rn, a feed B for the support frame 4 is provided only in the X-axis, and that the rows R1-Rn have different lengths have, so that when the semiconductor chips are removed and when these chips or the groups 2 'are deposited, the pick-up element must in any case move to different positions in the Y-axis.
Die Arbeitsstation 7 bzw. die dortigen Pick-Up-Einheit 5 und eine zugehörige Stößeleinheit 11, die zum Ablösen der einzelnen Halbleiterchips 2 von der Tragfolie 3 (selbstklebende Folie oder Blue-Foil) notwendig ist, sind in den Fig. 2 und 3 näher im Detail dargestellt. The work station 7 or the pick-up unit 5 there and an associated plunger unit 11 , which is necessary for detaching the individual semiconductor chips 2 from the carrier foil 3 (self-adhesive foil or blue foil), are shown in more detail in FIGS. 2 and 3 presented in detail.
Die Pick-Up Einheit 5 besteht aus einem Pick-Up-Kopf 12 in dem bzw. in dessen Gehäuse 13 mehrere Vakuumhalter 14 in Richtung der Z-Achse verschiebbar vorgesehen sind, und zwar mit einem begrenzten Hub entsprechend dem Doppfelpfeil C. The pick-up unit 5 consists of a pick-up head 12 in or in the housing 13 of which a plurality of vacuum holders 14 are provided so as to be displaceable in the direction of the Z axis, with a limited stroke in accordance with the double arrow C.
Die einzelnen Vakuumhalter 14 sind lamellenartig ausgeführt, d. h. sie bestehen aus einem flachen, plattenförmigen Körper 15 mit rechteckförmigen Zuschnitt, der mit seinen längeren Seiten in dem Gehäuse 13 parallel zur Z-Achse angeordnet ist und an einer unteren Schmalseite einen angeformten Vorsprung 16 aufweist, der an seinem freien Ende eine in einer Ebene parallel zur X-Y-Ebene liegende Anlagefläche 17 bildet, an der ein Vakuum- oder Unterdruckkanal 18 mündet. The individual vacuum holders 14 are designed in the manner of lamellae, ie they consist of a flat, plate-shaped body 15 with a rectangular cut, which is arranged with its longer sides in the housing 13 parallel to the Z-axis and has a molded-on projection 16 on a lower narrow side forms at its free end a bearing surface 17 lying in a plane parallel to the XY plane, at which a vacuum or vacuum channel 18 opens.
An einer Längsseite ist der Körper 15 so geformt, daß er dort eine federnde Zunge 19 bildet, mit der sich der Vakuumhalter 14 an einer Fläche der im Gehäuse 13 gebildeten Führung 20 für die Körper 15 der Vakuumhalter 14 abstützt. The body 15 is shaped on one longitudinal side such that it forms a resilient tongue 19 with which the vacuum holder 14 is supported on a surface of the guide 20 for the body 15 of the vacuum holder 14 formed in the housing 13 .
Die Vakuumhalter 14 sind mit ihren Körpern 15 lamellenartig aneinander anschließend in der Öffnung oder Führung des Gehäuses 13 angeordnet, und zwar derart, daß die größeren Oberflächenseiten der plattenförmigen Körper 15 jeweils in der X-Z-Ebene liegen. Zum Bewegen des Pick-Up-Kopfes 12 ist dieser an einem Transportsystem 21befestigt, welches nicht näher dargestellte Antriebe, beispielsweise Schrittmotoren zur Ausführung der gesteuerten Bewegungen Hx, Hy, Vz, V'z aufweist. The vacuum holders 14 are arranged with their bodies 15 like lamellae next to one another in the opening or guide of the housing 13 , in such a way that the larger surface sides of the plate-shaped bodies 15 each lie in the XZ plane. To move the pick-up head 12 , it is attached to a transport system 21 which has drives, not shown, for example stepper motors for executing the controlled movements Hx, Hy, Vz, V'z.
Am Pick-Up-Kopf 12 ist weiterhin ein in den Figuren nur allgemein mit 22 angedeuteter Vakuumanschluß vorgesehen, der mit einer nicht dargestellten Vakuum- oder Unterdruckquelle zur Versorgung der Vakuumkanäle 14 verbunden ist. On the pick-up head 12 there is also a vacuum connection, indicated only generally by 22 in the figures, which is connected to a vacuum or vacuum source, not shown, for supplying the vacuum channels 14 .
Die Stößeleinheit 11 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 23, welches an einem Rahmen oder einer Grundplatte 24 der Arbeitsstation 7 durch einen nicht dargestellten motorischen Antrieb gesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung 9 in Richtung Y-Achse um einen vorgegebenen Hub D (Fig. 3) beweglich geführt ist. Die Oberseite des Gehäuses 23 bildet eine Anlage- bzw. Auflagefläche 25 für die Unterseite der Tragfolie 3, und zwar an einem Gehäuseteil 26, in dem in Richtung der Z-Achse mehrere, jeweils an ihrem oberen Ende spitz zulaufende und mit ihrer Achse parallel zur Z-Achse angeordnete Stößel 27 axial verschiebbar geführt sind, und zwar für einen Bewegungshub entsprechend dem Doppfelpfeil E der Fig. 2. Die Stößel 27 sind in Richtung der Y-Achse gegeneinander versetzt vorgesehen. Die Anzahl der Stößel 27 ist gleich der Anzahl der Vakuumhalter 14, d. h. jedem Vakuumhalter 14 ist ein Stößel 27 zugeordnet. Durch Federmittel, die bei der dargestellten Ausführungsform von Blattfedern 29 gebildet sind, ist jeder Stößel 27 in eine untere Stellung vorgespannt, in der das freie Ende der jeweiligen Spitze 28 sich unterhalb der Anlagefläche 25 befindet. Um eine Achse parallel zur Y-Achse ist am Gehäuse 23 bzw. an einer dortigen Platine 30 eine Welle 31 drehbar gelagert, die durch einen Schrittmotor 32, ebenfalls gesteuert durch die Steuerelektronik 9 umlaufend angetrieben ist (Pfeil F der Fig. 2). Auf der Welle sind axial gegeneinander versetzt mehrere Nockenscheiben 33 vorgesehen, die jeweils einen Steuernocken 34 bilden. Die Achse der Welle 31 ist in einer Y-Z-Ebene angeordnet, in der auch die Achse der Stößel 27 liegen. Weiterhin befindet sich die Welle 31 unterhalb der Stößel 27. Jedem Stößel 27 ist eine Nockenscheibe 33 zugeordnet, und zwar derart, daß bei jeder vollen Umdrehung der Welle 31 der betreffende Stößel 27 durch den an der Nockenscheibe 33 vorgesehen Steuernocken 34 einmal aus seiner Ausgangsstellung gegen die Wirkung des Federelementes 29 nach oben in eine obere Hubstellung bewegt wird, in der der betreffende Stößel 27 mit seiner Spitze 28 durch die Tragfolie 4 hindurch deutlich über die Oberseite der Tragfolie bzw. über die von der Oberseite des Wafers 1 gebildete Niveau nach oben vorsteht. The plunger unit 11 consists essentially of a housing 23 which is movable on a frame or a base plate 24 of the work station 7 by a motor drive, not shown, controlled by the electronic control device 9 in the direction of the Y axis by a predetermined stroke D ( FIG. 3) is led. The top of the housing 23 forms an abutment or support surface 25 for the underside of the carrier film 3 , specifically on a housing part 26 in which in the direction of the Z axis several, each tapering at their upper end and parallel to their axis Tappets 27 arranged in the Z axis are guided axially displaceably, specifically for a movement stroke in accordance with the double arrow E in FIG. 2. The tappets 27 are provided offset with respect to one another in the direction of the Y axis. The number of plungers 27 is equal to the number of vacuum holders 14 , ie a plunger 27 is assigned to each vacuum holder 14 . By spring means, which are formed in the illustrated embodiment by leaf springs 29 , each plunger 27 is biased into a lower position in which the free end of the respective tip 28 is located below the contact surface 25 . A shaft 31 is rotatably mounted about an axis parallel to the Y axis on the housing 23 or on a circuit board 30 there, which is driven in rotation by a stepper motor 32 , also controlled by the control electronics 9 (arrow F in FIG. 2). A plurality of cam disks 33 are provided on the shaft, axially offset from one another, each of which forms a control cam 34 . The axis of the shaft 31 is arranged in a YZ plane, in which the axis of the plunger 27 also lie. Furthermore, the shaft 31 is located below the plunger 27 . Each tappet 27 is assigned a cam disk 33 , in such a way that, with each full revolution of the shaft 31, the tappet 27 in question, through the control cam 34 provided on the cam disk 33 , moves once out of its initial position against the action of the spring element 29 into an upper stroke position is moved in which the plunger 27 in question protrudes with its tip 28 through the carrier film 4 clearly above the top of the carrier film or above the level formed by the top of the wafer 1 .
Bei der dargestellten Ausführungsform sind der Anzahl der Stößel 27 entsprechend sechs Nockenscheiben 33 vorgesehen. Die Nocken 34 der einzelnen Nockenscheiben 33 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Achse der Welle 31 versetzt vorgesehen, so daß bei umlaufender Welle 31 die Stößel 27 zeitlich nacheinander aus ihrer Ausgangsstellung nach oben bewegt werden. In the embodiment shown, the number of tappets 27 corresponds to six cam disks 33 . The cams 34 of the individual cam plates 33 are provided offset at uniform angular intervals around the axis of the shaft 31 so that the plungers 27 are at a circumferential shaft 31 sequentially in time from its initial position moves upward.
An dem Gehäuseteil 26 ist am Bereich der Anlagefläche 25 eine die Anordnung der Stößel 27 umschließende Ringnut 35 vorgesehen, die an die Anlagefläche 25 offen ist und mit einem gesteuerten Vakuum beaufschlagt werden kann. An annular groove 35 , which surrounds the arrangement of the tappets 27, is provided on the housing part 26 in the region of the contact surface 25 , which is open on the contact surface 25 and can be acted upon by a controlled vacuum.
Die spezielle Arbeitsweise der Arbeitsstation 7 läßt sich somit, wie folgt, beschreiben:
Zum Abnehmen einer Gruppe 2' von Halbleiterchips 2 wird zunächst der Tragrahmen
4 mit dem Tragrahmenhalter 8 in Vorschubrichtung B so bewegt, daß sich die Reihe
R1-Rn, die abgearbeitet werden soll, in der Mittelebene M der Stößel 27 befindet.
Diese Ebene ist in der Fig. 2 als Mittelebene M angegeben.
The special mode of operation of the work station 7 can thus be described as follows:
To remove a group 2 'of semiconductor chips 2 , the support frame 4 with the support frame holder 8 is first moved in the feed direction B so that the row R1-Rn, which is to be processed, is located in the center plane M of the plunger 27 . This level is indicated in FIG. 2 as the middle level M.
Im Anschluß daran wird der Pick-Up-Kopf 12 so bewegt, daß sich die Vakuumhalter 14 über den für die Entnahme vorgesehenen Halbleiterchips 2 der betreffenden Reihe R1-Rn befinden. Auch die Stößeleinheit 11 wird gesteuert durch die Steuerelektronik 9 so bewegt, daß sich jeweils ein Stößel 27 unterhalb eines Chips 2 der von der Tragfolie 3 abzunehmenden Gruppe 2' befindet. Im Anschluß daran wird der Pick-Up-Kopf 12 in vertikaler Richtung entsprechend dem Hub Vz abgesenkt, wobei zunächst jede Anlagefläche 17 jedes Vakuumhalters 14 gegen einen Halbleiterchip 2 bzw. dessen der Tragfolie 3 abgewandte Oberseite zur Anlage kommt. Die Vakuumhalter 14 befinden sich dabei in der unteren Position ihrer Hub- oder Gleitbewegung C relativ zu dem Gehäuse 13. Durch die an der umlaufenden Welle 31 vorgesehenen Nockenscheiben 33 werden anschließend die Stößel 27 nacheinander nach oben bewegt und wieder abgesenkt. Bei jedem nach oben bewegen eines Stößels 27 durchstößt dieser mit seiner Spitze 28 die Tragfolie 3, löst den entsprechenden Halbleiterchip 2 von der Tragfolie 3 ab und bewegt diesen, bereits gegen die Anlagefläche 17 anliegenden und dort mit dem Unterdruck (Vakuumkanal 18) gehaltenen Halbleiterchips 2 nach oben, wobei durch den betreffenden Stößel 27 auch der Vakuumhalter 14 in der Führung 20 nach oben gedrückt wird. Durch die federnde Zunge 19 wird die jeweilige Stellung des Vakuumhalters 14 in der Führung 20 beibehalten, so daß dann bei dem anschließenden wieder nach unten Bewegen des jeweiligen Stößels 27, d. h. dann, wenn der zugehörige Steuernocken 34 das untere Ende des Stößels 27 wieder freigibt, der betreffende Halbleiterchip 2 an der Anlagefläche 17 des nach oben verschobenen Vakuumhalters 14 gehalten ist. In dieser Weise werden sämtliche Halbleiterchips 2 der abzunehmenden Gruppe 2' nacheinander von der Tragfolie 3 abgelöst und zusammen mit den zugehörigen Vakuumhalter 14 in eine Position oberhalb der Tragfolie 3 bewegt. Mit dem Pick-Up- Kopf 12 werden dann die an dem Vakuumhaltern 14 gehaltenen Halbleiterchips 2 als Gruppe 2' an das Transportelement 6 bewegt und dort nach dem Absenken (Vertikalhub V'z) abgelegt, und zwar entsprechend den zu bildenden Reihen R'1 . . . R'n, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Während des Rückhubes des Pick-Up- Kopfes 12 zur Abnahme einer neuen Gruppe von Halbleiterchips 2, d. h. vor der Einleitung des nächstfolgenden Arbeitshubes werden die Vakuumhalter 14 durch einen gemeinsamen, in den Fig. 2 und 3 mit unterbrochenen Linien angedeuteten Schieber 36 in ihre untere Ausgangsstellung zurückbewegt. Durch die mit Vakuum beaufschlagbare Ringnut 35 ist die Tragfolie 3 während des Abnehmens der Halbleiterchip 2 an der Anlagefläche 25 fixiert, wodurch das Abnehmen der Halbleiterchips 2 wesentlich verbessert wird. The pick-up head 12 is then moved in such a way that the vacuum holders 14 are located above the semiconductor chips 2 of the relevant row R1-Rn intended for removal. The plunger unit 11 is also controlled by the control electronics 9 so that a plunger 27 is located below a chip 2 of the group 2 'to be removed from the carrier film 3 . Subsequently, the pick-up head 12 is lowered in the vertical direction in accordance with the stroke Vz, with each bearing surface 17 of each vacuum holder 14 first coming to rest against a semiconductor chip 2 or its top side facing away from the carrier film 3 . The vacuum holders 14 are in the lower position of their lifting or sliding movement C relative to the housing 13 . The tappets 27 are then moved up and down again in succession by the cam disks 33 provided on the rotating shaft 31 . In each of upward move a plunger 27 pierces this with its tip 28, the carrier foil 3, triggers the corresponding semiconductor chip 2 from the carrier foil 3, and moves the latter, already against the contact surface 17 abutting and there by negative pressure (vacuum channel 18) the semiconductor chip 2 held upwards, with the relevant plunger 27 also pushing the vacuum holder 14 in the guide 20 upwards. The respective tongue of the vacuum holder 14 is retained in the guide 20 by the resilient tongue 19 , so that when the respective plunger 27 is moved downwards again, ie when the associated control cam 34 releases the lower end of the plunger 27 again, the semiconductor chip 2 in question is held on the contact surface 17 of the vacuum holder 14 which is displaced upwards. In this way, all semiconductor chips 2 of the group 2 ′ to be removed are successively detached from the carrier film 3 and moved together with the associated vacuum holder 14 into a position above the carrier film 3 . With the pick-up head 12 , the semiconductor chips 2 held on the vacuum holder 14 are then moved as a group 2 'to the transport element 6 and deposited there after the lowering (vertical stroke V'z), in accordance with the rows R'1 to be formed , , , R'n as described above. During the return stroke of the pick-up head 12 for the removal of a new group of semiconductor chips 2 , ie before the initiation of the next working stroke, the vacuum holders 14 are moved into their lower position by a common slide 36, indicated by broken lines in FIGS. 2 and 3 Moved back to the starting position. The carrier film 3 is fixed to the contact surface 25 during the removal of the semiconductor chip 2 by the annular groove 35 which can be acted upon by vacuum, whereby the removal of the semiconductor chips 2 is substantially improved.
Dadurch, daß das Anheben der Stößel 27 zeitlich nacheinander erfolgt, ist ein einwandfreies Ablösen jedes Chips 2 von der selbstklebenden Tragfolie 3 möglich, und zwar dadurch, daß die Tragfolie 3 von der jeweiligen Spitze 28 vor dem Durchstoßen derart verformt wird, daß sich die Tragfolie 3 hierbei vollständig von der Unterseite des jeweiligen Halbleiterchips 2 ablöst und nur noch an dem Berührungspunkt zwischen der Spitze 28 und der Unterseite des Halterleiterchips 2 an diesen haftet. Because the rams 27 are lifted one after the other, each chip 2 can be detached from the self-adhesive carrier film 3 properly, namely by deforming the carrier film 3 from the respective tip 28 in such a way that the carrier film is deformed 3 completely detaches from the underside of the respective semiconductor chip 2 and only adheres to the holder conductor chip 2 at the point of contact between the tip 28 and the underside.
Die Fig. 5 zeigt in einer Darstellung wie Fig. 2 als weitere mögliche Ausführungsform eine Arbeitsstation 7a, die sich von der Arbeitsstation 7 im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß in jedem Arbeitshub jeweils Halbleiterchips 2 zweier benachbarter Reihen R1-Rn als Gruppe 2' von der Tragfolie 3 abgenommen werden. Hierfür sind an dem Pick-Up-Kopf 12a des Pick-Up-Elementes 5a, welches von seiner Funktion her dem Pick-Up-Element 5 entspricht, zwei Reihen von Vakuumhaltern 14 vorgesehen, und zwar beidseitig von der Mittelebene M jeweils in einem Gehäuse 13a' und 13a" in Richtung der Z-Achse verschiebbar geführt. Jeder einem Stößel 27 entsprechende Stößel 27a bildet zwei Spitzen 28. Der Achsabstand, den die Vakuumhalter 14 bzw. deren Anlageflächen 17 in Richtung der X-Achse aufweisen ist gleich dem Achsabstand der beiden Spitzen 28 in dieser X-Achse und bei der dargestellten Ausführungsform gleich dem Achsabstand zwei Reihen R1 . . . Rn. Die Spitzen 28 sind in zwei, sich in Richtung der Y-Achse erstreckenden Reihen angeordnet, und zwar derart, daß beim Abnehmen der Halbleiterchips 2 von der Tragfolie 3 achsgleich mit jedem Vakuumhalter 4 eine Spitze 28 angeordnet ist. Die Arbeitsweise der Arbeitsstation 7a entspricht der Arbeitsweise der Arbeitsstation 7, lediglich mit dem Unterschied, daß jeweils die Halbleiterchips 2 zweier benachbarter Reihen R1 . . . Rn zeitlich nacheinander von der Tragfolie 3 abgelöst und mit dem jeweiligen Stößel 27a an dem jeweiligen Vakuumhalter 2 gehalten über die Ebene des Wafers 1 abgehoben werden, und zwar jeweils die beiden in Richtung Der X-Achse benachbarten Halbleiterchips 2 der beiden benachbarten Reihen R1 . . . Rn. FIG. 5 shows, in a representation like FIG. 2, a further possible embodiment of a work station 7 a, which differs from the work station 7 essentially only in that in each working stroke in each case semiconductor chips 2 of two adjacent rows R1-Rn as group 2 ' can be removed from the carrier film 3 . For this purpose, two rows of vacuum holders 14 are provided on the pick-up head 12 a of the pick-up element 5 a, which corresponds to the function of the pick-up element 5 , namely on both sides of the central plane M in each case a housing 13 a 'and 13 a "slidably guided in the direction of the Z axis. Each plunger 27 a corresponding to a plunger 27 forms two tips 28. The center distance which the vacuum holders 14 or their contact surfaces 17 have in the direction of the X axis is equal to the center distance of the two tips 28 in this X-axis and in the embodiment shown is equal to the center distance of two rows R1 ... Rn. The tips 28 are arranged in two rows extending in the direction of the Y-axis, in such a way that a tip 28 is arranged coaxially upon removal of the semiconductor chip 2 from the backing sheet 3 with each vacuum holder. 4 the operation of the work station 7 a corresponds to the operation of the work station 7, with only the differen ied that in each case the semiconductor chips 2 of two adjacent rows R1. , , Rn are detached from the carrier film 3 one after the other and held with the respective plunger 27 a on the respective vacuum holder 2 above the plane of the wafer 1 , specifically the two semiconductor chips 2 of the two adjacent rows R1 adjacent in the direction of the X axis. , , Rn.
Die Fig. 6 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform eine Arbeitsstation 7b, die sich von der Arbeitsstation 7 lediglich dadurch unterscheidet, daß anstelle der Stößeleinheit 11 eine Stößeleinheit 11b vorgesehen ist. Diese weist wiederum an einem dem Gehäuse 23 entsprechenden Gehäuse 23b eine Vielzahl von Stößel 27b auf, die jeweils eine Spitze 28 bilden und axial, d. h. in Richtung Z-Achse um den Hub E verschiebbar vorgesehen sind. Die Bewegung der Stößel 27b wird durch einen Steuerschieber 37 erreicht, der durch einen nicht dargestellten Antrieb gesteuert durch die Steuerelektronik 9 in Richtung der Y-Achse hin- und herverschiebbar im Gehäuse 23b gelagert ist (Doppelpfeil I der Fig. 7). Der Schieber 37 ist mit einer Steuerkurve 38 von einer Nut 39 versehen, die über den größeren Teil ihrer Länge in Richtung der Y-Achse verläuft und einen Abschnitt 39' bildet, in dem die Steuerkurve 38 in Richtung der Z-Achse schräg ansteigt und anschließend wieder abfällt. In die Steuernut 39 greift ein Mitnehmer 40 an jedem Stößel 27b ein. Bei jedem vollen Bewegungshub des Steuerschieber 37 in der einen Richtung oder in der anderen Richtung werden sämtliche Stößel 27b zeitlich nacheinander einmal aus ihrer Ausgangsstellung, in der die Spitzen 28 unterhalb der Ebene der Tragfolie 3 angeordnet sind, in eine angehobene Stellung bewegt, in der die Spitzen 28 die Tragfolie 3 durchstoßen haben und sich oberhalb der Ebene des Wafers 1 befinden, und anschließend wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Der Steuerschieber 37 mit der Steuerkurve 38 ersetzt bei dieser Ausführungsform die Nockenscheiben 33 mit den Steuernocken 34. Fig. 6 shows a further possible embodiment of a work station 7 b, which only differs from the workstation 7 in that a plunger unit 11 is provided instead of the plunger unit 11 b. This in turn has, at one of the housing 23 corresponding housing 23 b, a plurality of follower 27 b which each form an apex 28 and are axially, that is slidably provided in the direction of Z-axis by the stroke e. The movement of the plunger 27 b is achieved by a control slide 37 , which is mounted in the housing 23 b so that it can be pushed back and forth in the housing 23 b in a controlled manner by a control mechanism, which is controlled by the control electronics 9 (double arrow I in FIG. 7). The slide 37 is provided with a control curve 38 from a groove 39 which extends over the greater part of its length in the direction of the Y axis and forms a section 39 'in which the control curve 38 rises obliquely in the direction of the Z axis and then falls off again. In the control groove 39 engages a driver 40 on each plunger 27 b. With each full movement stroke of the control slide 37 in one direction or in the other direction, all the plungers 27 b are moved in succession once from their initial position, in which the tips 28 are arranged below the plane of the carrier film 3 , into a raised position in which the tips 28 have penetrated the carrier film 3 and are located above the plane of the wafer 1 , and then moved back into their starting position. The control slide 37 with the control cam 38 replaces the cam disks 33 with the control cams 34 in this embodiment.
Ansonsten entspricht die Arbeitsweise der Arbeitsstation 7b der Arbeitsweise der Arbeitsstation 7. Otherwise, the mode of operation of work station 7 b corresponds to the mode of operation of work station 7 .
Die Fig. 8 zeigt in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Arbeitsstation 7c, die ähnlich der Arbeitsstation 7a ausgebildet ist, bei der dargestellten Ausführungsform aber zum Verarbeiten von elektrischen Bauelementen 40 dient, die aus einem in einem Kunststoffgehäuse eingeschlossenen Halbleiterchips bestehen und in gleicher Weise wie die Halbleiterchips 2 auf der Tragfolie 3 in dem Tragrahmen 4 angeordnet sind, und zwar in einer rechteckförmigen Anordnung mit mehreren Reihen und Spalten. Mit der Arbeitsstation 7 bzw. mit dem dortigen Pick-Up-Element 5c werden in einem Arbeitshub jeweils zwei Reihen von Bauelementen 40 von der Tragfolie 3 abgenommen und in Reihen R'1, R'2 auf einem Transportelement 6 abgelegt, welches von einem umlaufenden Transportband gebildet ist. Der Pick-Up-Kopf 12c des Pick- Up-Elementes 5c besitzt hierfür an zwei Gehäusen 13c' und 13c" jeweils eine Reihe von Vakuumhaltern 14, die sich in jedem Gehäuse in Richtung der Y-Achse aneinander anschließen. Die beiden Gehäuse 13' und 13" sind weiterhin in Richtung der X-Achse relativ zueinander beweglich, und zwar um einen vorgegebenen Hub, wie dies mit dem Doppfelpfeil G angedeutet ist. Hierdurch ist es nicht nur möglich, jeweils zwei Reihen von Bauelementen 40 in einem Arbeitsgang von der Tragfolie 3 abzunehmen und auf das Transportelement 6c aufzusetzen, sondern auch den Abstand, den die Reihen R'1 und R'2 auf dem Transportelement 6c aufweisen größer zu wählen als den Abstand der Reihen der Bauelemente 40 auf der Tragfolie 3. Fig. 8 shows a simplified perspective view of a work station 7 c, which is similar to the work station 7 a, but in the illustrated embodiment is used for processing electrical components 40 , which consist of a semiconductor chip enclosed in a plastic housing and in the same way as the semiconductor chips 2 are arranged on the carrier film 3 in the carrier frame 4 , specifically in a rectangular arrangement with a plurality of rows and columns. With the work station 7 or with the pick-up element 5 c there, two rows of components 40 are removed from the carrier film 3 in one working stroke and placed in rows R'1, R'2 on a transport element 6 , which is carried by a revolving conveyor belt is formed. For this purpose, the pick-up head 12 c of the pick-up element 5 c has a row of vacuum holders 14 on two housings 13 c ′ and 13 c ″, which are connected to one another in each housing in the direction of the Y axis the two housings 13 'and 13 "can still be moved relative to one another in the direction of the X axis, namely by a predetermined stroke, as indicated by the double arrow G. This makes it possible not only to remove two rows of elements 40 in a single pass of the carrier foil 3, and c on the transport element 6 to set up, but also the distance that comprise the rows R'1 and R'2 on the transport element 6 c to be chosen larger than the distance between the rows of components 40 on the carrier film 3 .
Mit Hilfe einer Wendestation 41, die an einem um die X-Achse getaktet umlaufend angetriebenen Gehäuse 42 um jeweils 90° versetzt Gruppen von jeweils zwei Vakuumhaltern aufweist, werden die Bauelemente 40 der beiden Reihen R'1 und R'2 nacheinander an Vakuumhalter 44 eines Transporteurs 45 übergeben. Die Vakuumhalter 43 sind hierfür radial zur Drehachse des Gehäuses 41 (X-Achse) gesteuert bewegbar, und zwar für das Abnehmen der Bauelemente 40 am Transportelement 6c sowie für das Übergeben jeweils zweier Bauelemente an die Vakuumhalter 44 des Transportelementes 45. The components 40 of the two rows R'1 and R'2 are successively connected to a vacuum holder 44 with the aid of a turning station 41 , which has groups of two vacuum holders in each case on a housing 42 which is driven to rotate around the X axis and is offset by 90 ° Hand over transporter 45 . For this purpose, the vacuum holders 43 can be moved radially in a controlled manner in relation to the axis of rotation of the housing 41 (X axis), specifically for the removal of the components 40 on the transport element 6 c and for the transfer of two components to the vacuum holder 44 of the transport element 45 .
In der Fig. 1 ist mit BL eine sich in Richtung der X-Achse und damit senkrecht zu den Reihen R1-Rn erstreckende Bezugslinie angegeben. Von dieser Bezugslinie weisen die Enden der Reihen einen unterschiedlichen Abstand auf. In FIG. 1, BL denotes a reference line extending in the direction of the X axis and thus perpendicular to the rows R1-Rn. The ends of the rows are at a different distance from this reference line.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So ist es beispielsweise möglich, bei den Pick-Up-Elementen 5, 5a, 5b auf einen Vertikalhub Vz und/oder V'z für den jeweiligen Pick-Up-Kopf 12, 12a, 12b zu verzichten und die entsprechende vertikale Bewegung für das Heranführen der Vakuumhalter 14 an die Chips 2 auf der Tragfolie 3 bzw. für das Ablegen der Chips 2 auf dem Transportelement 6 allein durch das Verschieben der Vakuumhalter 14 innerhalb des jeweiligen Pick-Up-Kopfes 12, 12a bzw. 12b zu erreichen. The invention has been described above using exemplary embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible. It is thus possible, for example, to dispense with the vertical lift Vz and / or V'z for the respective pick-up heads 12 , 12 a, 12 b and the corresponding one for the pick-up elements 5 , 5 a, 5 b vertical movement for the approach of the vacuum holder 14 to the chips 2 on the carrier film 3 or for the placement of the chips 2 on the transport element 6 solely by moving the vacuum holder 14 within the respective pick-up head 12 , 12 a or 12 b to achieve.
Weiterhin ist es selbstverständlich auch möglich, die Arbeitsstationen 7, 7a und 7b
zum Verarbeiten von Bauelementen 40 einzusetzen oder umgekehrt die Arbeitsstation
7c zum Verarbeiten von Halbleiterchips 2.
Bezugszeichenliste
1 Wafer
2 Halberleiterchip
2' Gruppen von Halbleiterchips
3 Tragfolie
4 Tragrahmen
5, 5a, 5b, 5c Pick-Up-Element
6, 6c Transportelement
7, 7a, 7b, 7c Arbeitsstation
8 Halter
g elektronische Steuereinrichtung
10 Markierung
11, 11a, 11b Stößelelemente
12, 12a, 12b, 12c Pick-Up-Kopf
13, 13a', 13a", 13c', 13c" Gehäuse
14 Vakuumhalter
15 Körper
16 Vorsprung
17 Anlagefläche
18 Vakuumkanal
19 federnde Zunge
20 Führung
21 Transport- oder Bewegungssystem
22 Vakuumanschluß
23, 23b Gehäuse
24 Rahmen
25 Anlagefläche
26 Gehäuseteil
27, 27a, 27b Stößel
28 Stößelspitze
29 Feder
30 Platine
31 Welle
32 Motor
33 Nockenscheibe
34 Steuernocken
35 Ringnut
36 Rückstellschieber
37 Steuerschieber
38 Steuerkurve
39 Steuernut
39' Steuernutabschnitt
40 Bauelement
41 Wendestation
42 Gehäuse
43 Vakuumhalter
44 Vakuumhalter
45 Transportelement
X, Y, Z Raumachse
A Transportrichtung
B Vorschub
C, D, E Bewegungshub
F Drehrichtung
G Bewegungshub
Hx, Hy Horizontalhub
Vz, V'z Vertikalhub
I Bewegungshub
K Drehrichtung
R1, Rn Reihe
R'1, R'n Reihe
M Mittelebene
Furthermore, it is of course also possible, the work stations 7, 7 a and 7 b of processing elements 40, or vice versa use the workstation c 7 for processing of semiconductor chips. 2 LIST OF REFERENCES 1 wafer
2 semiconductor chips
2 'groups of semiconductor chips
3 carrier foil
4 support frames
5 , 5 a, 5 b, 5 c pick-up element
6 , 6 c transport element
7 , 7 a, 7 b, 7 c workstation
8 holders
g electronic control device
10 mark
11 , 11 a, 11 b plunger elements
12 , 12 a, 12 b, 12 c pick-up head
13 , 13 a ', 13 a ", 13 c', 13 c" housing
14 vacuum holder
15 bodies
16 head start
17 contact surface
18 vacuum channel
19 resilient tongue
20 leadership
21 Transport or movement system
22 Vacuum connection
23 , 23 b housing
24 frames
25 contact surface
26 housing part
27 , 27 a, 27 b plunger
28 plunger tip
29 spring
30 board
31 wave
32 engine
33 cam disc
34 control cams
35 ring groove
36 reset slide
37 spool
38 control curve
39 tax groove
39 'control groove section
40 component
41 turning station
42 housing
43 vacuum holder
44 vacuum holder
45 transport element
X, Y, Z spatial axis
A direction of transport
B feed
C, D, E movement stroke
F direction of rotation
G stroke
Hx, Hy horizontal stroke
Vz, V'z vertical stroke
I movement stroke
K direction of rotation
R1, Rn row
R'1, R'n row
M middle plane
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